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守護進程

本文轉載自   查看原文   2016-09-12 09:14   2321 

1什么叫做守護進程

守護進程一般在系統引導裝入的時候啟動，在系統關閉的時候關閉，因為他們沒有控制終端，所以說他們是后台運行的，用來執行一些日長的任務

利用ps -axj可以查看，其中a是查看其他的用戶所擁有的進程，x顯示沒有控制終端的進程狀態，-j顯示與作業有關的信息，主要是第一行的信息

這個ps命令要正確 的打印，系統必須支持會話，否則不能正確的顯示，父進程是0的通常是內核進程，內核進程的生命周期存在於系統的整個生命周期中，他們以超級用戶權限運行，沒有控制終端，不能使用命令行

如何判斷是否是守護進程，當TPGID=-1的時候就是守護進程，comman命令加了[]就是系統級的守護進程，沒有加[]就是用戶級的守護進程，要注意，init並不是一個內核級的守護進程，他是用戶級的守護進程的父進程

我們如何判定是否使用內核守護進程：我們使用一個內核組件，卻不被用戶進程的上下文所調用，並且是常駐內存，我們就應該使用內核守護進程

使用守護進程的大體原則:

如果一個進程永遠都是以后台方式啟動，並且不能受到Shell退出影響而退出，一個正統的做法是將其創建為守護進程（daemon）。守護進程值得是系統長期運行的后台進程，類似Windows服務。守護進程信息通過ps –a無法查看到，需要用到–x參數，當使

用這條命令的時候，往往還附上-j參數以查看作業控制信息，其中TPGID一欄為-1就是守護進程。

2對於守護進程的編程規則

  
  
  
          
    
   
   
   
           
  1. #include "apue.h"
    2. 
   
   
   
           
  2. #include <syslog.h>
    3. 
   
   
   
           
  3. #include <fcntl.h>
    4. 
   
   
   
           
  4. #include <sys/resource.h>
    5. 
   
   
   
           
    6. 
   
   
   
           
  6. void daemonize(const char *cmd)
    7. 
   
   
   
           
  7. {
    8. 
   
   
   
           
  8.  int i,fd0,fd1,fd2;
    9. 
   
   
   
           
  9.  pid_t pid;
    10. 
   
   
   
           
  10.  struct rlimit r1;
    11. 
   
   
   
           
  11.  struct sigaction sa;
    12. 
   
   
   
           
    13. 
   
   
   
           
    14. 
   
   
   
           
  14.  umask(0);
    15. 
   
   
   
           
    16. 
   
   
   
           
    17. 
   
   
   
           
    18. 
   
   
   
           
  18.  if(getrlimit(RLIMIT_NOFILE,&r1) < 0)
    19. 
   
   
   
           
  19.   err_quit("%s:can't get file limit",cmd);
    20. 
   
   
   
           
    21. 
   
   
   
           
    22. 
   
   
   
           
  22.  if((pid = fork())<0)
    23. 
   
   
   
           
  23.   err_quit("%s:can't fork",cmd);
    24. 
   
   
   
           
  24.  else if(pid != 0)
    25. 
   
   
   
           
  25.   exit(0);
    26. 
   
   
   
           
    27. 
   
   
   
           
  27.  setsid();
    28. 
   
   
   
           
    29. 
   
   
   
           
  29.  sa.sa_handler = SIG_IGN;
    30. 
   
   
   
           
  30.  sigemptyset(&sa.sa_mask);
    31. 
   
   
   
           
  31.  sa.sa_flags = 0;
    32. 
   
   
   
           
  32.  if(sigaction(SIGHUP,&sa,NULL) < 0)
    33. 
   
   
   
           
  33.   err_quit("%s:can't ignore SIGHUP",cmd);
    34. 
   
   
   
           
  34.  if((pid = fork()) < 0)
    35. 
   
   
   
           
  35.   err_quit("%s:can't fork",cmd);
    36. 
   
   
   
           
  36.  else if(pid != 0)
    37. 
   
   
   
           
  37.  {
    38. 
   
   
   
           
  38.  exit(0);
    39. 
   
   
   
           
  39.  }
    40. 
   
   
   
           
  40.  if(chdir("/") < 0)
    41. 
   
   
   
           
  41.   err_quit("%s:can't change directory to /",cmd);
    42. 
   
   
   
           
    43. 
   
   
   
           
  43.  if(r1.rlim_max == RLIM_INFINITY)
    44. 
   
   
   
           
  44.  r1.rlim_max = 1024;
    45. 
   
   
   
           
  45.  for(i = 0; i < r1.rlim_max;i++)
    46. 
   
   
   
           
  46.   close(i);
    47. 
   
   
   
           
  47.  fd0 = open("/dev/null",O_RDWR);
    48. 
   
   
   
           
  48.  fd1 = dup(0);
    49. 
   
   
   
           
  49.  fd2 = dup(0);
    50. 
   
   
   
           
    51. 
   
   
   
           
    52. 
   
   
   
           
  52.  openlog(cmd,LOG_CONS,LOG_DAEMON);
    53. 
   
   
   
           
  53.  if(fd0 != 0|| fd1 != 1||fd2 != 2)
    54. 
   
   
   
           
  54.  {
    55. 
   
   
   
           
  55.  syslog(LOG_ERR,"unexpected file descriptors %d %d %d",fd0,fd1,fd2);
    56. 
   
   
   
           
  56.  exit(0);
    57. 
   
   
   
           
  57.  }
    58. 
   
   
   
           
  58. }
    59. 
   
   
   
           
  59. int main()
    60. 
   
   
   
           
  60. {
    61. 
   
   
   
           
  61.  daemonize("my ");
    62. 
   
   
   
           
  62.  sleep(10);
    63. 
   
   
   
           
  63.  return 0;
    64. 
   
   
   
           
  64. }
    65.

將一個進程變成一個守護進程的方法

(1)首先應該改變的是文件模式屏蔽字，因為在原本的進程上下文中，文件屏蔽字是不一定符合規范的，而且守護進程一般需要創建一個具有特定要求的屏蔽字，所以應該自己設置一個合理的屏蔽字，如果有更加嚴格的要求一般將文件模式設置為007

(2)調用fork，進行創建一個新的子進程，為什么要這么做第一，如果在shell中這樣啟動一個程序，當父進程exit的時候，會讓shell認為此程序已經執行完畢第二，這樣保證了這個進程不是一個子進程，這是使用setsid的先決條件

(3)調用setsid來進行設置一個新的會話，在創建會話的時候為了保證不分配一個控制終端，通常會在fork一次，這樣就一定這個進程不是控制終端進程（其實在第一次fork的時候，並且使用了setsid的時候就確定了一定不是控制終端）這樣做其實是為了更加確定（可以這樣理解）

(4)更改當前的工作目錄成為根目錄，因為如果不更改為根目錄，本來工作的目錄其實就要一直被掛載，這在某些系統中，顯然是這樣做到，因為有可能這個操作系統會被刪除

(5)進行所有的文件描述符的關閉

(6)某些守護進程打開/dev/null等，使其映射到0,1,2

關於程序的運行的結果顯示

3守護進程出錯記錄

首先我們進行syslog的介紹

　syslog是一種工業標准的協議，可用來記錄設備的日志。在UNIX系統，路由器、交換機等網絡設備中，系統日志(System Log)記錄系統中任何時間發生的大小事件。管理者可以通過查看系統記錄，隨時掌握系統狀況。UNIX的系統日志是通過syslogd這個進程記錄系統有關事件記錄，也可以記錄應用程序運作事件。通過適當的配置，我們還可以實現運行syslog協議的機器間通信，通過分析這些網絡行為日志，藉以追蹤掌握與設備和網絡有關的狀況。

因為守護進程是沒有控制終端的，所以一般不能要求守護進程將出錯記錄寫到控制台上，當然也不能寫到一個文件中，如果每個守護進程都寫到一個文件中，則無疑再用的時候是很麻煩的


這是日志系統的主要設施,這個設施被稱為syslog設施，與用戶進程調用syslog不是一個東西，三種可以產生日志的方法

(1)用戶守護進程調用syslog函數產生日志消息，這些消息被送往UNIX域數據報套接字（這是一個設備，目前先了解為就是一個設施）然后接下來syslog是不產生UDP數據報的，要注意

(2)通過tcp/ip網絡在或者不在此系統上的進程發送消息到UDP端口54

(3)內核通過log發送到klog

其中syslogd這個守護進程讀取這三種格式的日志消息，並且根據/etc/syslog.conf發送，該文件決定了不同種類的消息應該送向何處，列如緊急消息可送往系統管理員，而警告信息可以送往一個文件

該syslog整個設備的接口（這里的接口指的是操作整個syslog的接口，可以往/dev/log或者UDP或者klog里面寫，總之就是整個syslog的寫入接口，但是可以根據選項選擇怎樣寫，寫什么樣的小設備）

主要有四個接口

#include<syslog.h>

void openlog(const char* ident,int option,int facility);

ident：一般是程序的名字，自動追加到每則日志消息中

option：



打開日志系統，其中這個是可選的，如果沒有調用openlog，則在第一次調用syslog的時候，自動調用openlog。    

facility:

facility可以讓配置文件說明，來自不同設施的消息將以不同的方式進行處理

注意：如果不調用openlog，或者以facility為0來調用，那么在調用syslog，可將facility作為priority參數的一個不分進行說明

void syslog(int priority,const char *format,....);

priority:是facility和level的組合，其中level可以是

format：以及其他的所有參數傳至vsprintf函數進行格式話，在format中，每個出現的%m字符都被替換成和errno對應的字符串

void closelog(void );

用來關閉被用於與syslogd函數通信的描述符

int setlogmask(int makdpri);

設置屏蔽字，如果被設置，則不進行屏蔽，優先級屏蔽字

列如，我們提供一個范列

4單實例守護進程

什么叫做單實例守護進程

因為出於需要，系統在某個時間只需要一個守護進程運行，列如有的守護進程需要排他性的訪問一個設備；比如說，cron進程在具體 的時間內運行某一個進程，此進程是守護進程，如果運行多個這樣子的守護進程，則會在相同的時間內運行多個一樣的程序，造成混輪，所以這個cron進程需要字任意一個時間內運行一個守護進程！！

守護進程采用文件-和記錄鎖實現了單實例守護進程，此方法假設，守護進程都需要創建一個文件，並且在第一個守護進程創建文件之后就對整個文件進行加鎖，使其他的相同的守護進程不能自進行此文件的加鎖，這樣就實現了守護進程的單實例運行

  
  
  
          
    
   
   
   
           
  1. #include "unistd.h"
    2. 
   
   
   
           
  2. #include "stdlib.h"
    3. 
   
   
   
           
  3. #include "fcntl.h"
    4. 
   
   
   
           
  4. #include "syslog.h"
    5. 
   
   
   
           
  5. #include "string.h"
    6. 
   
   
   
           
  6. #include "errno.h"
    7. 
   
   
   
           
  7. #include "stdio.h"
    8. 
   
   
   
           
  8. #include <sys/stat.h>
    9. 
   
   
   
           
  9. #define LOCKFILE "var/run/daemon.pid"
    10. 
   
   
   
           
  10. #define LOCKMODE (S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH)
    11. 
   
   
   
           
    12. 
   
   
   
           
  12. extern int lockfile(int);
    13. 
   
   
   
           
  13. int already_running(void)
    14. 
   
   
   
           
  14. {
    15. 
   
   
   
           
  15.  int fd;
    16. 
   
   
   
           
  16.  char buf[16];
    17. 
   
   
   
           
    18. 
   
   
   
           
  18.  fd = open(LOCKFILE,O_RDWR|O_CREAT,LOCKMODE);
    19. 
   
   
   
           
  19.  if(fd < 0)
    20. 
   
   
   
           
  20.  {
    21. 
   
   
   
           
  21.  syslog(LOG_ERR,"can't open :%s %s",LOCKFILE,strerror(errno));
    22. 
   
   
   
           
  22.  exit(1);
    23. 
   
   
   
           
  23.  }
    24. 
   
   
   
           
  24.  if(lockfile(fd) < 0)
    25. 
   
   
   
           
  25.  {
    26. 
   
   
   
           
  26.  if(errno == EACCES || errno ==EAGAIN)
    27. 
   
   
   
           
  27.  {
    28. 
   
   
   
           
  28.  close(fd);
    29. 
   
   
   
           
  29.  return(1);
    30. 
   
   
   
           
  30.  }
    31. 
   
   
   
           
  31.  syslog(LOG_ERR,"can't lock %s:%s",LOCKFILE,strerror(errno));
    32. 
   
   
   
           
  32.  exit(1);
    33. 
   
   
   
           
  33.  }
    34. 
   
   
   
           
  34.  ftruncate(fd,0);
    35. 
   
   
   
           
  35.  sprintf(buf,"%ld",(long)getpid());
    36. 
   
   
   
           
  36.  write(fd,buf,strlen(buf)+1);
    37. 
   
   
   
           
  37.  return 0;
    38. 
   
   
   
           
    39. 
   
   
   
           
  39. }
    40. 
   
   
   
           
  40. int main()
    41. 
   
   
   
           
  41. {
    42. 
   
   
   
           
  42.  already_running();
    43. 
   
   
   
           
  43.  return 0;
    44. 
   
   
   
           
  44. }
    45.

如以上的程序，先創建一個文件夾，並且在運用此函數時候鎖住該文件，如果再有守護進程調用的時候，則進行鎖住，並且將其寫入文件，strerror是將錯誤標志轉換成字符串

5守護進程的慣例

在unix系統中，通常的守護進程設計通常是如此設計

(1)如果守護進程使用鎖文件，則該鎖文件通常位於/var/run目錄中。然而需要主義的是，在該目錄創建文件通常需要超級用戶的權限，鎖文件的名字通常是name.pid,例如cron守護進程鎖文件的名字是/var/run/crond.pid

(2)如果守護進程支持配置選項，那么該配置文件一般是放在/etc上的，文件名字一般是name.cond,name是該守護進程或服務的名字，

(3)守護進程可以使用命令啟動，但是該啟動命令一班是在系統初始化 的腳本中進行的，如果守護進程終止，應當自動進行重啟，並且如果一個守護進程更新了配置文件，則應該重新啟動

(4)為了避免當更改配置文件，需要停止在啟動進程的時候，某些進程將捕捉SIGHUP信號，當接受到此信號的時候，重新讀取配置文件。因為守護進程不與終端結合，他們或者是沒有控制終端的會話首進程，或者是孤兒進程組的成員，所以守護進程沒有里有期望接受SIGHUP，因此，守護進程可以重復使用SIGHUP









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